[发明专利]一种非对称工况下多台虚拟同步机的负序环流抑制系统的控制方法

权利要求书

1.一种非对称工况下多台虚拟同步机的负序环流抑制系统的控制方法，其特征在于：所述控制方法，包括以下步骤：

(一)、设置多台虚拟同步机并联，且处于孤岛运行模式下，通过虚拟同步机的逆变器双闭环控制，以保证多台虚拟同步机在孤岛运行模式下自身维持稳定的能力；

(二)、在正负序有效分离的基础上，在负序控制环路中引入负序虚拟阻抗，通过合理地设置负序虚拟阻抗值，实现抑制负序环流且提升电能质量的目标，优化系统在非对称工况下的稳定运行能力。

2.根据权利要求1所述的非对称工况下多台虚拟同步机的负序环流抑制系统的控制方法，其特征在于：逆变器采用虚拟同步机电压电流双闭环的控制方法如下：

(1)将采集的逆变器并网点电压电流信号经过功率计算引入虚拟同步机控制模块；

采用的虚拟同步机控制模块包括，虚拟同步机本体控制、转速调节和励磁调节；虚拟同步机本体控制、转速调节和励磁调节协调运作，实现逆变器输出信号模拟同步机的特性；

虚拟同步机本体控制方程如下：

其中，J_v(kg/m²)表示虚拟惯性值，D_v表示虚拟阻尼因子，E₀表示的反电动势幅值与系统输出的电压值，当系统达到稳态时，输入的功率P_m与采样计算的实际功率P_e相等；

转速调节方程如下：

P_m＝K_p(ω^*-ω)+P^*

其中，P^*表示设定的有功功率给定值，K_p表示下垂功频系数，ω^*表示设定的系统空载频率给定值；

励磁调节方程如下：

E_o＝K_q(Q_e-Q^*)-U^*

其中，Q^*表示设定的无功功率的给定值，Q_o表示采样计算的实际的无功功率，U^*表示设定的输出电压的给定值，K_q表示下垂电压系数；

(2)经过虚拟同步机控制模块调节后的电压值输入后续的电压电流双闭环控制模块；

(3)在正负序有效分离的基础上，在负序控制环路中引入负序虚拟阻抗；

其中，Z^N_o(s)表示未引入负序虚拟阻抗时逆变器输出阻抗，G(s)表示输出电压与输出电流之间的传递函数。

3.根据权利要求1所述的非对称工况下多台虚拟同步机的负序环流抑制系统的控制方法，其特征在于：将惯量与阻尼引入控制中，使得系统内整体的惯性水平上升，从而提升了系统的稳定效应。

4.根据权利要求1所述的非对称工况下多台虚拟同步机的负序环流抑制系统的控制方法，其特征在于：经过电压环的调节，实现对输出电压值的跟踪；经过电流环的调节，实现系统动态响应速度的提升。